Fırından yeni çıkmış bir ekmeğin ya da taze kavrulmuş bir kahvenin neden bu kadar güzel koktuğunu merak ettiniz mi? Cevap Maillard reaksiyonları olarak bilinen ve birçok yiyeceğe tanıdık tat ve renklerini veren bir dizi karmaşık kimyasal reaksiyonda yatmaktadır.
Bu reaksiyonlar, kızarmış et, patates cipsi gibi en sevdiğimiz yiyeceklerden bazılarına renk ve aroma veren yüzlerce kimyasal bileşik üretir. Bunun sonucunda da bu gıdaların kendilerine özgü tat ve kokuları olur.
Ancak Maillard reaksiyonunun bazı yönleri yaşlanma sürecimizi ve sağlığımız olumsuz biçimde etkilemesi ile de ilişkilendirilmektedir. Örneğin kolajen üzerindeki etkileri nedeniyle bağ dokusunun elastikiyetinin kaybı ve ciltte koyu lekelerin ortaya çıkması yine bu reaksiyonların bir sonucudur.
Maillard Reaksiyonu İle Nasıl Tanıştık?
Maillard reaksiyonları adını 1912 yılında konu ile ilgili ilk araştırmaları yapan Fransız doktor ve biyokimyacı Louis-Camille Maillard’dan alır. İnsanlar, yiyeceklerin kahverengileştikçe yeni aroma ve tatlar kazandığını eski çağlardan beri elbette biliyorlardı. Ancak Louis-Camille Maillard bunun nedenini bizlere açıklayan kişi idi. Kendisi yüksek ısı altında laktoz, glikoz ve fruktoz gibi indirgeyici şekerlerden gelen karbon atomlarının yakındaki amino asitlerle birleşerek yeni bileşikler oluşturduğunu keşfetti. Konu ile ilgili bir çok makale yayınladı.
Ancak herhangi bir Maillard Reaksiyonu sırasında olanlar ve Louis Maillard tarafından anlatılanlar o kadar karmaşıktı ki bilim insanları uzun süre onun araştırmasını büyük ölçüde görmezden geldiler. Dünya Savaşı başladığında, ordu için hem uzun raf ömrüne sahip, hem de lezzetli olan paketlenmiş gıda üretmenin yolları araştırılmaya başlanacaktı. Bu esnada da Maillard Reaksiyonu akla gelecekti.
John E. Hodge adlı Amerikalı bir kimyagerin tepkimenin nasıl çalıştığını gerçekten ortaya koyan bir makale yayınlaması 1953 yılına kadar sürdü. Bu nedenle bazı insanlar bu süreci Maillard-Hodge Reaksiyonu olarak yeniden adlandırmak istese de bu gerçekleşmedi.
Maillard Reaksiyonu Nasıl Gerçekleşir?
Hodge’un bulduğu şey, Maillard Reaksiyonunun aslında tek bir reaksiyon olmadığıydı. Bu reaksiyon karmaşık bir dizi küçük reaksiyonlar sonucunda gerçekleşiyordu. Süreç boyunca da çeşitli ara ürünler ortaya çıkıyordu.
Maillard reaksiyonları, amino asitlerin veya proteinlerin amin grupları ile glikoz ve fruktoz gibi “indirgeyici” şekerler arasında meydana gelir. İndirgeyici şeker bazik çözeltide aldehit veya keton oluşturan bir şeker tipidir. Reaksiyonun sonunda şekerler ve amino asitler dönüşerek melanoidin polimerlerini oluşturur. Bunun sonucunda da esmerleşme gerçekleşir. İşlem görmüş gıdaların kalitesi üzerinde başlıca rolü üstlendiğinden dolayı Maillard reaksiyonu günümüzde en önemli esmerleşme reaksiyonu olarak ele alınmaktadır.
Bu reaksiyonlar, düşük nem koşulları altında ve yaklaşık 130°C’nin üzerindeki sıcaklıklarda ortaya çıkar. Bu nedenle bir yiyeceği, kızarttığımızda, fırınladığımızda, ızgara yaptığımızda reaksiyon devreye girme eğilimindedir. Kaynatılarak veya buharda pişirilen yiyeceklerde reaksiyon ortaya çıkmayacak ve yiyeceğimiz karmaşık lezzetler kazanmayacaktır. Bunun nedeni bu tip pişirmelerde sıcaklığın yaklaşık 100°C’ye ulaşmasıdır.
Maillard reaksiyonları pişirme sırasında hızlı bir şekilde meydana gelir. Ancak aynı zamanda daha düşük sıcaklıklarda saklanan yiyeceklerde de daha uzun sürelerde ortaya çıkabilir. Örneğin peynirin olgunlaşmasında ortaya çıkan tatlar kısmen Maillard reaksiyonundan kaynaklanmaktadır.
Balın renginin oluşmasının yanı sıra un ve süt tozu gibi kuru malların depolanması sırasında bozulmasından da Maillard reaksiyonları sorumludur. Bu reaksiyon aynı zamanda tohumların canlılığının kademeli olarak kaybında da rol oynar.
Maillard Reaksiyonu ile 1970’lere kadar çoğunlukla yiyecek ve yiyecek aroması bağlamında çalışıldı. Ancak Maillard reaksiyonu sadece güzel tat ve kokulardan sorumlu değildir. Vücudumuzun içinde de Maillard Reaksiyonu gerçekleşir. Bu süreç bazı kronik hastalıklar ve diyabet ile bağlantılıdır. Aslında Maillard’ın ilk etapta bu reaksiyonu incelemeye başlamasının nedeni de sağlık amaçlıdır.
Maillard Reaksiyonunun Zararlı Sonuçları da Vardır
Maillard kimyasının istenmeyen bir ürünü akrilamiddir. Bu, patates cipsi, kahve, kakao, çikolata ve tahıl bazlı unlu mamuller, tatlı bisküviler ve kızarmış ekmek dahil çeşitli kızartılmış veya kavrulmuş gıdalarda küçük miktarlarda tespit edilebilen bir kimyasaldır. Akrilamid, çiğ veya kaynatılarak pişirilerek gıdalarda oluşmaz. Kanser ile ilişkisi kesinleşmiş olmasa da yiyecekleri kahverengi veya siyaha değil sarıya dönene kadar pişirmek daha sağlıklısıdır.
Maillard reaksiyonlarının mutfak ve ötesindeki önemi anlaşılmış olsa da, bu reaksiyonlar hala tam olarak anlaşılmamıştır. Bu nedenle araştırmacılar, Maillard reaksiyonunu kontrol etmek ve olumsuz etkilerini azaltmak için çeşitli yöntemleri araştırmaktadırlar.
Yazının devamında ayrıca göz atmak isterseniz: Mutfağınız Laboratuvarınız: Kek Yapmanın Ardındaki Bilime Göz Atalım
Kaynaklar ve ileri okumalar
- Why Food Smells So Good When It’s Browning; Yayınlanma tarihi: 26 Mayıs 2017. Kaynak site: Smithsonianmag Bağlantı: Why Food Smells So Good When It’s Browning
- Kitchen Science: from sizzling brisket to fresh baked bread. The chemical reaction that makes our favourite foods taste so good. Yayınlanma tarihi: 2 Haziran 2017; Kaynak site: Conversation. Bağlantı: Kitchen Science: from sizzling brisket to fresh baked bread. The chemical reaction that makes our favourite foods taste so good/
- Billaud, Catherine & Adrian, Jean. (2003). Louis‐Camille Maillard, 1878–1936. Food Reviews International – FOOD REV INT. 19. 345-374. 10.1081/FRI-120025480.
- Shipar, Md. (2009). A GENERAL REVIEW ON MAILLARD REACTIONS IN FOODS. Bhuiyan Pub..
Size Bir Mesajımız Var!
Matematiksel, 2015 yılından beri yayında olan ve Türkiye’de matematiğe karşı duyulan önyargıyı azaltmak ve ilgiyi arttırmak amacıyla kurulmuş bir platformdur. Sitemizde, öncelikli olarak matematik ile ilgili yazılar yer almaktadır. Ancak bilimin bütünsel yapısı itibari ile diğer bilim dalları ile ilgili konular da ilerleyen yıllarda sitemize dahil edilmiştir. Bu sitenin tek kazancı sizlere göstermek zorunda kaldığımız reklamlardır. Yüksek okunurluk düzeyine sahip bir web sitesi barındırmak ne yazık ki günümüzde oldukça masraflıdır. Bu konuda bizi anlayacağınızı umuyoruz. Ayrıca yazımızı paylaşarak veya Patreon üzerinden ufak bir bağış yaparak da büyümemize destek olabilirsiniz. Matematik ile kalalım, bilim ile kalalım.
Matematiksel
